齒輪測量是用于檢測齒輪參數(shù)(如齒形、齒向、齒距等)的高精度設(shè)備,其運動部件(如測頭軸、工作臺、立柱等)的行程需通過限位開關(guān)嚴格控制,以防止超程碰撞導致設(shè)備損壞或測量精度失效。限位開關(guān)及報警故障會直接影響設(shè)備運行安全與測量可靠性,以下從故障類型、原因分析及解決方法展開詳細說明:
一、齒輪測量限位開關(guān)的作用與類型
限位開關(guān)是齒輪測量的 “安全邊界",核心作用是:當運動部件接近或到達設(shè)定行程,觸發(fā)開關(guān)信號,傳遞給控制系統(tǒng)(PLC 或數(shù)控系統(tǒng)),強制停止該方向運動并觸發(fā)報警(如聲光報警、屏幕提示)。
常見類型:
機械接觸式:通過運動部件直接碰撞限位桿,推動內(nèi)部觸點通斷(結(jié)構(gòu)簡單,適合低速運動部件)。
光電式:由發(fā)射器與接收器組成,運動部件遮擋光束時觸發(fā)信號(無接觸,響應快,適合高速、運動部件,如測頭軸)。
電磁式:利用金屬部件接近時的電磁感應變化觸發(fā)信號(抗油污、粉塵能力強,適合環(huán)境稍差的區(qū)域,如工作臺導軌)。
二、常見故障類型及分析
(一)限位開關(guān)不觸發(fā)報警(超程故障)
即運動部件已到達位置,但限位開關(guān)未動作,設(shè)備未停止,可能導致碰撞損壞(如測頭撞工件、工作臺撞立柱)。
原因分析:
限位開關(guān)本身損壞:
機械接觸式:觸點氧化、磨損或卡滯(長期使用后觸點接觸不良,無法導通信號);彈簧片疲勞失效(碰撞后無法復位,觸點長期斷開)。
光電式:發(fā)射器 / 接收器損壞(如 LED 燒毀、光電管老化);鏡片被油污、粉塵覆蓋(光束無法穿透,信號始終 “未遮擋")。
電磁式:線圈斷路或磁芯老化(無法產(chǎn)生感應信號)。
安裝與位置偏移:
限位開關(guān)固定松動(因設(shè)備長期振動,螺絲松脫),導致其與運動部件的相對位置偏移,運動部件到達未觸發(fā)開關(guān)(如原本距離 5mm,偏移后變?yōu)?10mm,無法接觸或遮擋)。
運動部件的 “觸發(fā)擋塊" 位置偏移(如擋塊螺絲松動,隨運動部件移位,未對準限位開關(guān))。
線路故障:
限位開關(guān)與控制系統(tǒng)的連接線纜斷線、接頭松動或氧化(信號無法傳輸至控制系統(tǒng))。
線纜被運動部件碾壓、磨損(尤其是拖鏈內(nèi)的線纜,長期彎曲摩擦導致內(nèi)部斷線)。
控制系統(tǒng)信號接收異常:
控制系統(tǒng)(PLC / 數(shù)控系統(tǒng))的輸入模塊故障(無法識別限位開關(guān)的通斷信號)。
限位信號的 “邏輯設(shè)置錯誤"(如誤將 “常閉" 設(shè)置為 “常開",導致信號無效)。
(二)限位開關(guān)誤觸發(fā)報警(無超程卻報警)
即運動部件未到達位置,限位開關(guān)卻頻繁觸發(fā)報警,導致設(shè)備運行中斷,無法正常測量。
原因分析:
外部干擾或誤觸發(fā):
機械接觸式:設(shè)備振動過大(如地面共振、相鄰設(shè)備沖擊),導致限位桿被 “誤碰撞";擋塊與限位開關(guān)距離過近(小于安全余量,正常運動時因振動輕微接觸)。
光電式:環(huán)境光干擾(如強光直射接收器,模擬 “遮擋" 狀態(tài));粉塵、油污附著在鏡片上(遮擋光束,誤判為 “觸發(fā)")。
電磁式:附近強電磁設(shè)備(如電機、變頻器)產(chǎn)生干擾,導致感應信號誤動作。
開關(guān)靈敏度異常:
光電式:靈敏度調(diào)節(jié)過高(輕微灰塵或氣流擾動即觸發(fā));光束對齊偏差(發(fā)射器與接收器未同軸,導致信號不穩(wěn)定)。
電磁式:感應距離設(shè)置過遠(遠超設(shè)計值,運動部件未到極限但進入感應范圍)。
線路干擾或接觸不良:
信號線與動力線(如電機線)并行敷設(shè),電磁干擾導致信號誤跳變(尤其弱電信號的限位開關(guān),如光電式)。
接線端子松動、氧化(接觸電阻過大,信號傳輸時出現(xiàn) “虛假通斷")。